(57)【要約】【課題】画像形成の際に生じる裁断片を効率的に収容する。【解決手段】画像形成装置１は、トナー像が定着された後の記録用紙を裁断する裁断ユニット３００と、裁断により生じる裁断片（切り屑）を収容する収容ユニット４００とを備える。収容ユニット４００は、図示せぬダクトを介して定着器１７０近傍の空気を収容ボックス４１０に供給するファン４２３を備えている。記録用紙は高温で熱されることによって水分が蒸発するので、定着器１７０近傍の空気は高湿となっている。このような空気を収容ボックス４１０内の裁断片に吹き付けることで、裁断片の腰が弱まって変形しやすくなり、収容時の体積を減少させることが可能となる。【選択図】図２
2007137633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙上の所定の画像領域に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により画像が形成された用紙を前記画像領域に沿って裁断し、裁断された用紙のうち前記画像領域と異なる領域を含む用紙を裁断片として排出する裁断手段と、
前記裁断手段により排出された裁断片を収容する収容手段と、
前記収容手段に収容される裁断片を加湿する加湿手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成手段は、
用紙にトナーによる画像を転写する転写手段と、
前記転写手段により画像が転写された用紙を加熱して当該画像を用紙に定着させる定着手段とを備え、
前記加湿手段は、
前記定着手段近傍の空気を前記収容手段に送る送風手段を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記送風手段は、
前記定着手段近傍から前記収容手段に至る風路を形成するダクトと、
前記ダクト内に前記定着手段から前記収容手段に向かう気流を発生させるファンと、
前記定着手段が加熱を行うときに前記ファンを回転させる駆動制御手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
用紙の裁断片を収容する収容手段と、
前記収容手段に収容された裁断片に水分を供給する水分供給手段と
を備えることを特徴とする裁断片収容装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成の際に生じる裁断片を効率的に収容するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像が形成された記録用紙を裁断して排出する画像形成装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、定着処理後に記録用紙の４辺を裁断することによって、縁なしのプリント物を得ている。裁断により生じた切り屑、すなわち裁断片は、所定の収容部（特許文献１に記載の画像形成装置においては、切り屑回収箱７５０）に収容される。
【特許文献１】特開２００５−２５０２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような裁断片はかさばりやすく、少ない量でも大きな体積を占める。特に、紙はサイズが小さいほど腰（紙腰）が強くなりがちであるため、裁断片のような小片においてはこの傾向が顕著である。そのため、これを収容する収容部はすぐに満杯になってしまい、ユーザが頻繁に取り出さなければならないという不都合がある。かといって、収容部の体積を大きくしてしまうと、装置の無用の大型化を招くため、好ましくない。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像形成の際に生じる裁断片の効率的な収容を可能にする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、用紙上の所定の画像領域に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により画像が形成された用紙を前記画像領域に沿って裁断し、裁断された用紙のうち前記画像領域と異なる領域を含む用紙を裁断片として排出する裁断手段と、前記裁断手段により排出された裁断片を収容する収容手段と、前記収容手段に収容される裁断片を加湿する加湿手段とを備えることを特徴としている。加湿手段が裁断片を加湿することにより、裁断片の腰が弱まって変形しやすくなり、収容時の体積を減少させることが可能となる。
【０００６】
また、この画像形成装置において、前記画像形成手段は、用紙にトナーによる画像を転写する転写手段と、前記転写手段により画像が転写された用紙を加熱して当該画像を用紙に定着させる定着手段とを備え、前記加湿手段は、前記定着手段近傍の空気を前記収容手段に送る送風手段を備える構成であると、より好適である。これは、定着手段で記録用紙を加熱することにより記録用紙に含まれる水分が蒸発するために、定着手段近傍が高温かつ高湿となることを利用したものである。このような構成とすることにより、定着手段において生じる余剰の熱や水分を効率的に利用するとともに、定着手段近傍における結露の発生を抑制することが可能となる。
【０００７】
また、この画像形成装置において、前記送風手段は、前記定着手段近傍から前記収容手段に至る風路を形成するダクトと、前記ダクト内に前記定着手段から前記収容手段に向かう気流を発生させるファンと、前記定着手段が加熱を行うときに前記ファンを回転させる駆動制御手段とを備える構成であってもよい。
【０００８】
また、本発明は、画像形成装置のみならず、裁断片を収容する収容装置としても特定され得るものである。この収容装置は、用紙の裁断片を収容する収容手段と、前記収容手段に収容された裁断片に水分を供給する水分供給手段とを備えることを特徴とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下では、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ここでは、本発明の実施の一態様として、電子写真方式の画像形成装置を挙げて説明する。ただし、以下の説明は、本発明の実施をかかる態様に限定する趣旨ではない。
【００１０】
［１．構成］
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置１の全体構成を概略的に示したブロック図である。同図に示すように、画像形成装置１は、画像形成部１０と、制御部２０と、記憶部３０と、操作部４０と、通信部５０とを備えている。画像形成部１０はさらに、トナー像形成ユニット１００と、二次定着ユニット２００と、裁断ユニット３００と、収容ユニット４００とに大別される。
【００１１】
ここで図２は、画像形成装置１の内部構造を側面から示した図である。以下、同図を参照して画像形成部１０の各部の構成を具体的に説明する。トナー像形成ユニット１００は、複数の給紙トレイ１１０と、複数の搬送ロール１２０と、一次転写機構１３０Ｙ、１３０Ｍ、１３０Ｃおよび１３０Ｋと、中間転写ベルト１４０と、二次転写ロール１５０と、バックアップロール１６０と、定着器１７０と、切替機構１８０とを備える。
【００１２】
給紙トレイ１１０はそれぞれ所定のサイズの記録用紙を収容し、この記録用紙を画像形成に合わせて供給する。ここで記録用紙とは、画像を記録するための用紙のことであり、いわゆるＰＰＣ（Plain Paper Copier）用紙等の画像形成において通常用いられるシート状の記録材のことであるが、必要に応じて、表面に樹脂等のコーティングがなされた用紙や紙以外の材質の記録材を用いることもできる。
【００１３】
搬送ロール１２０は、給紙トレイ１１０により供給された記録用紙を二次転写ロール１５０とバックアップロール１６０が対向する位置に搬送する搬送経路を形成する。記録用紙の搬送経路とは、図２において破線で示した経路のことである。一次転写機構１３０Ｙ、１３０Ｍ、１３０Ｃおよび１３０Ｋは供給される画像データに応じたトナー像を形成し、形成したトナー像を中間転写ベルト１４０に転写する。
【００１４】
図３は、一次転写機構の構成を示した図である。一次転写機構１３０Ｙ、１３０Ｍ、１３０Ｃおよび１３０Ｋは、収容するトナーの色が異なるのみであって、これらの構成はほぼ同様である。すなわち、各ユニットの符号末尾のアルファベットは、トナーの色を区別するために付されているに過ぎない。そこで、ここでは符号の末尾のアルファベットを省略し、「一次転写機構１３０」として説明する。
【００１５】
一次転写ユニット１３０は、感光体ドラム１３１と、帯電器１３２と、露光器１３３と、現像器１３４と、一次転写ロール１３５と、ドラムクリーナ１３６と、除電装置１３７とを備える。感光体ドラム１３１は表面に電荷受容体としてＯＰＣ（Organic Photo Conductor：有機光導電体）からなる光導電層が形成された像担持体であり、図中の矢印Ａの方向に回転される。帯電器１３２は帯電ローラを備えており、感光体ドラム１３１表面を一様に帯電させる。露光器１３３はレーザダイオードにより感光体ドラム１３１に光を照射し、その表面に所定の電位の静電潜像を形成する。現像器１３４はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）またはブラック（Ｋ）のいずれかのトナーを収容し、感光体ドラム１３１表面との間に所定の電位差（現像バイアス）を生じさせる。トナーはこの電位差によって感光体ドラム１３１表面に形成された静電潜像に付着し、感光体ドラム１３１表面にはトナー像が形成される。一次転写ロール１３５は、中間転写ベルト１４０が感光体ドラム１３１と対向する位置において所定の電位差（一次転写バイアス）を生じさせ、この電位差により中間転写ベルト１４０表面にトナー像を転写させる。
【００１６】
ドラムクリーナ１３６は、トナー像を転写された後に感光体ドラム１３１表面に残留している未転写のトナーを回収する。除電装置１３７は感光体ドラム１３１表面を除電する。すなわち、ドラムクリーナ１３６および除電装置１３７は、次の画像形成に備えて、感光体ドラム１３１から不要なトナーや電荷を除去するためのものである。
【００１７】
ここで、参照する図面を図２に戻し、トナー像形成ユニット１００のその他の構成要素について説明する。中間転写ベルト１４０は、図示せぬ駆動部によって図中の矢印Ｂの方向に移動される無端のベルト部材である。中間転写ベルト１４０は、各色の感光体ドラム１３１と対向する位置においてトナー像を転写（一次転写）され、これを移動させて記録用紙に転写（二次転写）させる。二次転写ロール１５０およびバックアップロール１６０は、中間転写ベルト１４０が記録用紙と対向する位置において所定の電位差（二次転写バイアス）を生じさせ、この電位差によって記録用紙にトナー像を転写させる。定着器１７０は記録用紙を加熱および加圧するためのロール部材を備えており、記録用紙の表面に転写されたトナー像を定着させる。なお、筐体の定着器１７０近傍には、機外からの空気の流入を促進するためのスリットが設けられているのが望ましい。切替機構１８０は、記録用紙の出力形式に応じて記録用紙の搬送経路を異ならせる。具体的には、切替機構１８０は、裁断プロセスを要する場合には記録用紙を図中の矢印Ｒの方向へと搬送させ、その他の場合には記録用紙を図中の矢印Ｌの方向へと搬送して排出させる。
【００１８】
トナー像形成ユニット１００の構成は、以上の通りである。続いて、二次定着ユニット２００の構成について説明する。二次定着ユニット２００は、定着ベルト２１０と、駆動ロール２２０と、加圧ロール２３０と、加熱ロール２４０と、ヒートシンク２５０と、剥離ロール２６０とを備えている。定着ベルト２１０は、表面が平滑な無端のベルト部材である。駆動ロール２２０は図示せぬ駆動部により回転され、定着ベルト２１０を図中の矢印Ｃの方向に回転移動させる。加圧ロール２３０は定着ベルト２１０と対向して記録用紙を狭持し、これを加圧する。加熱ロール２４０は内部に熱源を備えたロール部材であり、定着ベルト２１０を介して記録用紙に熱を加える。ヒートシンク２５０は定着ベルト２１０に密着して設けられた冷却装置であり、加熱ロール２４０によって加熱された記録用紙を冷却する。剥離ロール２６０は定着ベルト２１０を巻き付けながら張架し、記録用紙を記録用紙自体の剛性によって定着ベルト２１０から剥離させる。
【００１９】
上述の構成のもと、二次定着ユニット２００は、定着器１７０においていったん加熱・加圧定着された記録用紙をさらに加熱し、トナーを再度溶融状態にする。そして、二次定着ユニット２００は記録用紙を表面の平滑な定着ベルト２１０に密着させたままヒートシンク２５０で冷却し、トナーを固着させる。このような定着処理を行うことで、表面が平滑で光沢度の高いトナー像を形成することができる。
【００２０】
続いて、裁断ユニット３００の構成を説明する。裁断ユニット３００は、スリッター３１０と、レシプロカッター３２０、３３０と、複数の搬送ロール３４０とを備える。スリッター３１０は記録用紙を搬送方向（図中の矢印Ｄの方向）に沿って裁断する円盤状のカッターであり、レシプロカッター３２０、３３０は記録用紙を搬送方向に直交する方向に裁断するカッターである。搬送ロール３４０は記録用紙を搬送方向に移動させる。なお、スリッター３１０およびレシプロカッター３２０、３３０は記録用紙の所定の位置を裁断するように位置調整されている。この構成のもと、裁断ユニット３００は記録用紙の４辺を裁断して排出する。
【００２１】
続いて、収容ユニット４００の構成を図２および図４を参照して説明する。なお、図４は、画像形成装置１を上面から示した図である。収容ユニット４００は、収容ボックス４１０と加湿機構４２０とを備える。収容ボックス４１０は中空の直方体状の形状をなしており、裁断ユニット３００における裁断プロセスの結果生じる紙片、すなわち裁断片を収容する。加湿機構４２０は、ファン４２１、４２３とダクト４２２とを備える。ファン４２１は定着器１７０近傍に設けられており、図示せぬ駆動部によって回転されて定着器１７０近傍の空気を吸入する。ダクト４２２は定着器１７０から収容ユニット４００に至る風路を形成する筒状部材である。ダクト４２２の一端はファン４２１に連結されており、別の一端はファン４２３に連結されている。ファン４２３は図示せぬ駆動部によって回転され、ダクト４２２内部の空気を収容ボックス４１０に供給する。すなわち、ファン４２１および４２３の駆動により、ダクト４２２内部には図中の矢印Ｅで示した方向の気流が生じる。
【００２２】
画像形成部１０の構成は以上の通りである。続いて、画像形成装置１のその他の構成について、図１のブロック図を参照しながら説明する。制御部２０は図示せぬＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えた演算装置であり、記憶部３０に記憶されたプログラムを実行することによって画像形成装置１各部の動作を制御する。記憶部３０はＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の大容量の記憶装置であり、上述した画像形成装置１各部を動作させるためのプログラムをはじめとする各種データを記憶する。
【００２３】
操作部４０はタッチパネル式のディスプレイや各種のボタンを備えた入力装置であり、ユーザによる入力指示を受け付ける。ユーザは操作部４０を介して、コピー処理の開始の指示や出力形式の指示を入力することができる。なお、この入力指示は制御部２０へと供給される。通信部５０は外部装置とデータをやりとりするためのインターフェース装置である。通信部５０はスキャナやコンピュータ等の外部装置から画像データを受信する。
【００２４】
［２．動作］
上述した構成のもと、画像形成装置１は外部装置から供給された画像データに基づいてトナー像を記録用紙に形成する。画像形成を行う際には、ユーザが画像の出力形式を選択する。ここで出力形式とは、記録用紙の裁断を行うか否かを示すものである。説明の便宜上、以下では裁断を伴う出力形式を「裁断モード」といい、裁断を伴わない出力形式を「ノーマルモード」という。そして、画像形成を行うときには、画像形成装置１の制御部２０は、記録用紙の所定の画像領域にトナー像が形成されるように各部を制御する。この画像領域とは、例えば、図５（ａ）においてハッチングで示したような領域である。なお、図５においては、矢印Ｆで示した方向が記録用紙の搬送方向であるとする。
【００２５】
トナー像形成ユニット１００は、制御部２０の制御のもと、トナー像形成プロセスを実行する。すなわち、トナー像形成ユニット１００は、記録用紙を供給するとともに一次転写機構１３０Ｙ、１３０Ｍ、１３０Ｃおよび１３０Ｋの各部に各色のトナー像を形成させ、これを記録用紙に転写してから定着器１７０によりトナーを定着させる。
【００２６】
トナー像形成ユニット１００においてトナー像が形成されたら、制御部２０はユーザに指定された出力形式に応じて記録用紙の搬送経路を異ならせる。ここで、出力形式が「ノーマルモード」である場合には、切替機構１８０は記録用紙の搬送方向を図２中の矢印Ｌの方向に切り替えて記録用紙を排出させる一方、出力形式が「裁断モード」である場合には、切替機構１８０は記録用紙の搬送方向を図２中の矢印Ｒの方向に切り替える。
【００２７】
出力形式が「裁断モード」である場合には、画像形成装置１は二次定着ユニット２００による二次定着プロセスと裁断ユニット３００による裁断プロセスを実行する。このとき裁断ユニット３００は、上述した画像領域に沿って記録用紙を裁断する。すなわち、図５（ｂ）に示すように、スリッター３１０は破線Ｃ１およびＣ２に沿って記録用紙を裁断し、レシプロカッター３２０および３３０は、それぞれ、破線Ｃ３およびＣ４に沿って記録用紙を裁断する。そして、裁断ユニット３００は、裁断後の記録用紙、すなわち上述の画像領域に対応する記録用紙をプリント物として排出する一方、裁断片は収容ユニット４００の収容ボックス４１０へと収容される。
【００２８】
これらの処理を実行している間、収容ユニット４００の加湿機構４２０は、ファン４２１および４２３を回転させて定着器１７０近傍の空気を収容ボックス４１０に供給している。定着器１７０近傍の空気は定着器１７０が発する熱によって加熱されるとともに、加熱に伴い蒸発した記録用紙中の水分を多く含んでいるため、他の場所の空気に比べて高温かつ高湿の状態となっている。すなわち、定着器１７０近傍の空気を収容ボックス４１０に供給することにより、収容ボックス４１０内部は加湿されることとなる。この高温高湿の空気が収容ボックス４１０に供給されると、それまで間隙を含んでかさんだ状態（かさばる状態）となっていた収容ボックス４１０内部の裁断片は水分を帯びて、しなやかに曲がり変形しやすい状態に変化する。この結果、裁断片が占める体積は減少し、収容ボックス４１０が収容し得る裁断片の量が増加する。なお、本発明者らの実験により、収容ボックス４１０における気温２８℃、湿度８５％の場合の裁断片の収容量は、同体積の収容ボックス４１０における気温１０℃、湿度３０％の場合の収容量の約２倍となることが確認されている。
【００２９】
このように、本実施形態の画像形成装置１によれば、収容ボックス４１０内部を加湿することで裁断片に水分（すなわち湿気）を与えることができるので、裁断片がその自重や他の裁断片の重さにより変形しやすい状態となる。これにより、画像形成装置１は、少ない体積でより多くの裁断片を収容することができるようになり、ユーザの裁断片を取り出したりする手間を軽減することが可能となる。
【００３０】
また、この画像形成装置１は、定着器１７０で生じる熱および水蒸気によって裁断片を加湿している。そのため、本実施形態は、余剰エネルギーを有効に活用し、エネルギー効率に優れた実施形態であると言える。加えて、ファン４２１が定着器１７０近傍の高温高湿の空気を移動させることができるため、定着器１７０近傍への機外の空気（すなわち比較的低温低湿の空気）の流入が促進され、筐体内壁における結露の発生を抑制することも可能となっている。
【００３１】
［３．変形例］
なお、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、種々の態様にて実施することが可能である。本発明においては、例えば以下のような変形を上述した実施形態に対して適用することができる。なお、これらの変形は、各々を適宜に組み合わせることも可能である。
【００３２】
本発明に係る画像形成装置の構成は、上述した形態に限定されない。例えば、上述の画像形成装置１はいわゆるタンデム方式の画像形成装置であるが、いわゆるロータリー現像方式を採用することも可能である。また、もちろん、モノクロの画像形成装置であってもよい。また、上述の実施形態においては、光沢度の高い画像形成を実現すべく二次定着ユニット２００を採用していたが、この構成を省いてもよい。また、収容ユニット４００においては、ファン４２１および４２３のいずれか一方を省いてもよい。
【００３３】
また、上述の実施形態においては、加湿機構４２０は収容ボックス４１０内部を加湿する態様、すなわち収容後に加湿する態様であったが、これに限らず、例えば加湿してから収容してもよいし、加湿しながら収容してもよい。要するに、裁断片は水分を付与された状態で収容ボックス４１０に収容されていれば十分であり、加湿のタイミングは特に問わないということである。
【００３４】
なお、制御部２０が加湿機構４２０に加湿を行わせる時間は任意である。例えば、制御部２０は加湿機構４２０を画像形成装置１の起動と同時に動作させてもよいし、決められた時間だけさせてもよい。また、制御部２０は、定着器１７０が定着処理を行っている間だけ加湿機構４２０を動作させるものであってもよい。このようにすれば、ファン４２１および４２３の駆動に伴う騒音や電力消費を抑制することが可能となる。
【００３５】
また、上述の実施形態においては、収容ユニット４００は定着器１７０において発生する熱を利用するものであったが、もちろん二次定着ユニット２００において発生する熱を利用するものであってもよい。さらに、このように定着プロセスにおいて発生する熱を利用するものではなく、別個に加湿器等の加湿手段を設けた構成であってもよい。
【００３６】
このような収容ユニットの例を図６に示す。同図において、収容ユニット４００ａは、収容ボックス４１０と加湿機構４３０とを備える。収容ボックス４１０は上述した実施形態と同様であるが、加湿機構４３０は、ヒータ４３１と、タンク４３２と、ファン４３３とを備えており、タンク４３２内部にある水をヒータ４３１で加熱し、水分を帯びた空気をファン４３３によって裁断片に吹き付けるものである。このような収容ユニットにおいても、裁断片が占める体積を減少させることが可能である。
【００３７】
なお、収容ボックス４１０の内部には、裁断片を収容するための袋（紙袋やビニール袋等）をさらに設けてもよい。このようにすれば、裁断片の取り出しをより容易にすることが可能となる。また、この場合においては、袋には多数の穴が形成されていることが望ましい。このようにすれば、袋の内部において結露が発生するのを防止することができる。
【００３８】
また、上述の実施形態においては、画像形成装置１はトナー像形成ユニット１００、二次定着ユニット２００、裁断ユニット３００および収容ユニット４００の各ユニットを備える構成としたが、二次定着ユニット２００、裁断ユニット３００および収容ユニット４００を着脱自在なオプション装置として構成することもできる。つまり、裁断ユニット３００および収容ユニット４００を備えた裁断装置や、収容ユニット４００からなる収容装置として提供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置の全体構成を概略的に示したブロック図である。
【図２】同画像形成装置の内部構造を側面から示した図である。
【図３】同画像形成装置の一次転写機構の構成を示した図である。
【図４】同画像形成装置の内部構造を上面から示した図である。
【図５】記録用紙の画像領域を示した図である。
【図６】収容ユニットの変形例を示した図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…画像形成装置、１０…画像形成部、２０…制御部、３０…記憶部、４０…操作部、５０…通信部、１００…トナー像形成ユニット、２００…二次定着ユニット、３００…裁断ユニット、４００…収容ユニット、１１０…給紙トレイ、１２０…搬送ロール、１３０、１３０Ｙ、１３０Ｍ、１３０Ｃ、１３０Ｋ…一次転写機構、１４０…中間転写ベルト、１５０…二次転写ロール、１６０…バックアップロール、１７０…定着器、１８０…切替機構、２１０…定着ベルト、２２０…駆動ロール、２３０…加圧ロール、２４０…加熱ロール、２５０…ヒートシンク、２６０…剥離ロール、３１０…スリッター、３２０、３３０…レシプロカッター、３４０…搬送ロール、４１０…収容ボックス、４２０…加湿機構、４２１、４２３…ファン、４２２…ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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